湖南省不同類型土壤油茶幼林配方施肥研究

皮 兵， 袁 巍， 程寧南

(湖南省林業(yè)科學院, 湖南 長沙 410004)

湖南省不同類型土壤油茶幼林配方施肥研究

皮 兵， 袁 巍， 程寧南

(湖南省林業(yè)科學院, 湖南 長沙 410004)

針對湖南省油茶栽培區(qū)的6大土壤類型，采用測土配方方法，應用養(yǎng)分平衡估算法，結合油茶基礎生物量、平均生物量和目標生物量等，提出了湖南省油茶栽培區(qū)6大土壤類型油茶幼林的施肥配比及年施肥量。

油茶幼林;測土配方;施肥配比;湖南省

湖南省是我國油茶核心產(chǎn)區(qū)之一，發(fā)展油茶產(chǎn)業(yè)具有得天獨厚的條件，其油茶栽培面積和產(chǎn)量居全國第一。近年來，隨著油茶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，湖南已成功地選育出一批油茶優(yōu)良無性系、優(yōu)良家系，加快了油茶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。油茶栽培對土壤肥力要求很高，需肥量大，合理施肥是防止地力衰退和提高油茶產(chǎn)量的有效措施。

1 材料與方法

1.1樣地設置

根據(jù)湖南省土壤類型區(qū)劃圖[1](見表1)和湖南省油茶重點栽培區(qū)的現(xiàn)狀，在全省油茶栽培面積最廣的9個地市內(nèi)的10個縣進行了布點、采樣和測試工作。樣地設置于長沙市的瀏陽縣、常德市的桃源縣、岳陽市的平江縣、懷化市的中方縣、永州市的祁陽縣、衡陽市的耒陽縣和衡山縣、郴州市的永興縣、湘西自治州的永順縣、株洲市的攸縣等地，樣地的土壤類型涉及到湖南省8個主要土壤類型中的6個。其它2大土壤類型為沖積土、潮土和第四紀紅壤。此2類土壤主要分布于洞庭湖區(qū)及湘、資、沅、澧四水及其支流、流域范圍內(nèi)，分布范圍較窄，同時大多屬于平原耕地，不適宜大面積發(fā)展油茶。

1.2土樣采集[2]

1.2.1 采樣單元 在各試驗縣油茶生長區(qū)和計劃發(fā)展油茶產(chǎn)區(qū)進行土樣采集。綜合考慮該區(qū)的土壤類型、肥力等級和地形等因素，將各縣劃分為若干個采樣單元，平均2～3.33hm2為一個采樣單元，采集混合樣一個。

1.2.2 采樣點數(shù)量 每個采樣單元設置采樣點10～20個。

1.2.3 采樣路線 采用S形布點采樣，避開路邊、田埂、溝邊、肥堆等特殊地段。同時考慮坡度，上坡、中坡、下坡采樣數(shù)量保持基本相同。

1.2.4 采樣深度 采樣深度為0～50cm。

1.3生物量測定[3]

分別于各試驗區(qū)選擇具代表性的油茶樣樹，采用伐倒樣樹稱重法測定生物量。先伐倒樣樹，采集根、枝、葉、花、果在實驗室進行生物量測定。實測枝(桿)、葉鮮重，同時挖根稱重，取樣烘干，求得各組分干重，計算干鮮比，得出樹枝、葉、根的干重即得各組分生物量，從而獲得全樹總生物量，然后根據(jù)林分密度算出油茶林分生物量。

表1 湖南省土壤類型簡表[1]Tab.1 SoiltypesinHunanProvince代號土壤類型母巖巖性分布范圍分布面積(hm2)占總面積比例(%)Ⅰ板頁巖黃紅壤、棕黃壤板巖、粉砂質(zhì)板巖、絹云母板巖、含凝灰質(zhì)板巖等分布于湖南省的岳陽、臨湘、長沙,湘西古丈、大庸、龍山、永順,吉首及安化、溆浦、洪江、通道、汝城、江華、城步、江永、桂東等地3982.38518.80Ⅱ碳酸鹽巖紅壤灰?guī)r、白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r在全省境內(nèi)普遍分布,主要分布在大庸、保靖、吉首、永順、辰溪等地4617.87221.80Ⅲ泥灰?guī)r紅壤、灰紅壤泥灰?guī)r、夾泥質(zhì)灰?guī)r、鈣質(zhì)粉砂巖主要分布于湘中、湘南等地,如道縣、零陵、新田、寧遠、桂陽等地1830.2038.64Ⅳ砂頁巖紅壤、沙紅壤中粗粒碎屑巖、砂質(zhì)頁巖、炭質(zhì)頁巖、鈣質(zhì)粉砂巖、煤層主要分布于湘西北、湘東南、湘中各產(chǎn)煤區(qū)以及安化、瀏陽一帶3872.23418.28Ⅴ紫色碎屑巖紫色土、紫砂土紫色砂頁巖、礫巖、砂巖主要分布于湘西北的永順、慈利、石門、桑植及衡陽、醴—攸、茶—永、沅—麻等“紅盆”及全省各地的“小紅盆”2955.01513.95Ⅵ第四紀紅壤網(wǎng)紋狀紅土主要分布于洞庭湖平原,全省其他各地也有零星分布868.4994.10Ⅶ沖積土、潮土砂、砂礫、砂質(zhì)粘土、粉砂細質(zhì)粘土、淤泥主要分布于湘、資、沅、澧四水及其支流、流域范圍內(nèi)以及山口發(fā)育區(qū)和洞庭湖平原1256.1465.93Ⅷ花崗巖麻砂土巖漿巖(酸性為主,中酸性次之,堿性最少)主要分布湘南、湘東地區(qū),湘中、湘西北地區(qū)也有分布1800.5478.50

1.4土壤肥力測定[2]

先將各地所采土樣進行測定與分析，采取目標產(chǎn)量法，確定各類土壤的施肥量及營養(yǎng)配比。土壤全氮肥測定采用半微量開氏擴散定氮法，土壤速效磷測定采用勃萊1號法，土壤質(zhì)地測定采用甲種比重計法，土壤速效鉀測定采用1mol/L醋酸銨浸提火焰光度計法，土壤容重測定采用環(huán)刀法，土壤酸溶液性鉀測定采用1mol/L硝酸消煮火焰光度法。

1.4.1 氮肥利用率 土壤速效氮利用率采用經(jīng)驗估算值。

1.4.2 磷鉀肥利用率 采用Q—I曲線法確定磷鉀肥的利用率。采集試驗林地中不同肥力的土壤樣品6～10個，用HCl—NH4F法測定土壤速效磷含量，以加入樣品中的磷量(Q)為縱坐標，以土壤測定的平衡解吸磷量(I)為橫坐標作圖，即為磷的Q—I曲線。鉀的Q—I曲線與磷肥相類似，不同的是鉀肥以2mol/L冷HNO3浸提出的酸溶性鉀量(Q)為縱坐標，以1mol/L NH4AC浸提出的鉀(I)為橫坐標作圖，所得曲線為鉀的Q—I曲線。

1.5樹體中N、P、K元素含量測定

全氮測定采用H2SO4— H2O2消煮法；全磷測定采用鉬銻抗吸光光度法；全鉀測定采用火焰光度法。以油茶主伐階段各器官為分析樣品，由各器官的重量比及各器官的營養(yǎng)元素含量計算出油茶優(yōu)勢木全株營養(yǎng)元素的平均含量，即N、P、K平均含量(g/kg)。

1.6配方施肥量計算[2]

1.6.1 養(yǎng)分平衡法的計算 養(yǎng)分平衡法是根據(jù)經(jīng)濟作物需肥量和土壤供肥量之差估算，實現(xiàn)計劃產(chǎn)量的施肥量。具體施肥量估算的基本公式如下。

D=(C-S)/R

1.6.2 植物吸收的養(yǎng)分量計算[4]植物需要吸收的養(yǎng)分數(shù)量是由其產(chǎn)量決定的，在栽培前制定計劃，則植物的產(chǎn)量是計劃產(chǎn)量，常稱作目標產(chǎn)量，由此可得：

植物需要吸收的養(yǎng)分=目標產(chǎn)量×植物單位產(chǎn)量養(yǎng)分吸收量

目標產(chǎn)量是測土施肥的核心，在擬定目標產(chǎn)量時充分考慮以下因素。

(1) 當?shù)赜筒栌琢值钠骄锪亢妥罡呱锪俊Ｒ杂g油茶林分平均生物量或優(yōu)勢木生物量作為計算的基數(shù)，然后提高10%，定為目標產(chǎn)量。

(2)油茶林地的自然地理條件及經(jīng)營狀況。如土壤的養(yǎng)分條件以及是否采取過除草、灌溉、施肥等各種增產(chǎn)措施，在確定目標產(chǎn)量時進行綜合考慮。

2 結果與分析

2.1土樣養(yǎng)分含量

根據(jù)樣地、樣點設置要求及油茶產(chǎn)地土壤情況，共采集土樣36個，于湖南農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境系進行土壤有機質(zhì)、pH值、全磷、速效磷、全鉀、速效鉀、全氮、速效氮等指標的測定。土樣養(yǎng)分含量測定結果見表2。

將土樣測定結果按加權平均值方法計算，得各不同土壤類型養(yǎng)分含量平均值。結果見表3。

表2 不同采樣點的土壤養(yǎng)分含量表Tab.2 Soilnutrientcontentatdifferentsamplingpoints地點有機質(zhì)pH值全磷(g/kg)速效磷(mg/kg)全鉀(g/kg)速效鉀(mg/kg)全氮(g/kg)水解氮(mg/kg)攸縣新市鎮(zhèn)1號0.1904.290.1681.21312.83072.1580.13656.927攸縣新市鎮(zhèn)2號0.1874.130.1652.15313.11356.0110.18660.537攸縣回武村1號0.2334.740.1032.46819.81084.4940.17287.648攸縣回武村2號0.1176.510.0142.07223.19665.2990.14537.868攸縣回武村3號0.0554.410.0661.01112.40329.4810.18049.991衡山福田鋪1號0.0904.210.1961.09125.21313.1010.12146.317衡山福田鋪2號0.2854.030.2431.87027.45843.6360.17066.175衡山中塘0.3074.120.1730.84226.63287.3930.20583.857祁陽七里橋1號0.3974.150.2991.26114.345103.2340.18580.060祁陽七里橋2號0.2364.130.3461.56317.62466.1140.242110.348祁陽七里橋3號0.1574.190.2701.24521.16079.1250.17054.397祁陽浯溪鎮(zhèn)1號0.3176.610.2352.73218.18182.0780.193103.159祁陽浯溪鎮(zhèn)2號0.2936.990.2225.90715.32982.8500.22687.175祁陽浯溪鎮(zhèn)3號0.3587.880.4216.45720.822141.8650.212113.931永興城關西0.3723.820.1292.45316.11431.8740.211155.508永興城關東0.2144.260.1791.37815.45259.2740.18686.059永興關前村1號0.3494.060.1572.36420.26350.6530.204124.992永興關前村2號0.5155.480.46927.69116.844140.4950.215128.992永興水南村0.3904.440.1481.85026.57364.0550.22877.630耒陽蓮花寺東0.1714.780.1501.65412.13018.6480.20080.372耒陽蓮花寺南0.2385.060.2532.07116.54371.4340.19491.466耒陽蓮花寺西0.1686.380.2245.03814.20846.1870.19558.669中方鴨嘴巖0.4283.510.1621.30422.19934.5720.16068.790中方活水鄉(xiāng)0.2854.090.0112.53923.80734.8900.15427.909中方聶家村0.0714.200.0150.34016.73468.0810.13030.597平江童市鎮(zhèn)0.3034.010.0171.16220.46261.9640.18370.552平江三陽鄉(xiāng)0.2224.140.0150.94915.45810.5210.14934.083永順羊峰村0.5224.530.0151.42615.59958.7400.219121.887永順青龍村0.5794.350.0121.62014.63044.8530.199105.924永順理村0.2174.490.0102.00217.245139.1390.15927.529瀏陽沙市0.2394.200.0121.93915.31172.1070.17348.841瀏陽鎮(zhèn)頭土橋0.2904.230.1520.72818.63056.0550.17559.246瀏陽永安0.1224.260.1911.63914.48251.6310.15038.504桃源理公港10.5754.430.1650.24326.880104.2800.252140.974桃源理公港20.4424.220.1491.66822.75445.2930.227116.350桃源理公港30.3134.260.0801.41229.35450.1850.19593.489

表3 不同土壤類型的養(yǎng)分含量表Tab.3 Nutrientcontentindifferentsoiltypes土壤類型有機質(zhì)pH值全磷(g/kg)速效磷(mg/kg)全鉀(g/kg)速效鉀(mg/kg)紫色碎屑巖紫色土、紫砂土(酸性)0.2594.5700.1031.46519.53357.525板頁巖紅壤0.2394.1800.0931.36717.22160.439碳酸鹽巖紅壤0.3237.1600.2935.03218.110102.264泥灰?guī)r紅壤、灰紅壤0.2604.1570.3051.35617.71082.824砂頁巖紅壤、沙紅壤0.3024.9100.2142.44717.26660.328花崗巖麻砂土0.2783.9680.1941.27725.37644.676全氮(g/kg)水解氮(mg/kg)采樣地點0.18275.319攸縣新市鎮(zhèn)、桃源理公港、平江三陽鄉(xiāng)、中方聶家村0.17054.286瀏陽沙市、鎮(zhèn)頭、土橋,平江的童市鎮(zhèn)0.210101.422祁陽浯溪鎮(zhèn)0.19981.602祁陽七里橋0.204100.461永順青龍村、理村、羊峰村、永興城關鎮(zhèn)和關前村、水南村耒陽余慶蓮花寺0.16466.285衡山福田鋪、中方鴨嘴崖、和活水鄉(xiāng)

2.2不同土壤類型油茶幼林的生物量

根據(jù)各土壤類型中優(yōu)勢幼林生物量的平均值以及油茶樣樹生物量和林分密度，計算出不同土壤類型油茶幼林的生物量(見表4)。

表4 不同土壤類型油茶幼林生物量Tab.4 BiomassofyoungplantationofCamelliaoleiferaindifferentsoiltypes(t/hm2)土壤類型根枝(桿)葉總計土壤類型根枝(桿)葉總計紫色碎屑巖紫色土、紫砂土(酸性)0.6510.5370.8152.003砂頁巖紅壤、沙紅壤0.6490.5420.8172.010板頁巖紅壤0.6420.5500.8132.014花崗巖麻砂土0.6530.5370.8152.003碳酸鹽巖紅壤0.6530.5330.8202.004泥灰?guī)r紅壤、灰紅壤0.6440.5330.8131.997平均值0.6510.5390.8162.005

2.3油茶幼樹中N、P、K元素含量

對各樣樹營養(yǎng)元素含量進行測定，計算出油茶幼樹各器官大量元素的平均含量(見表5)。

2.4不同土壤類型的油茶幼林施肥配方

根據(jù)擬定的油茶幼林期目標產(chǎn)量以及幼林期生物量，得出油茶幼林期目標增產(chǎn)量為0.2t/hm2(以生物量計，其栽培密度按1650株/hm2計算)。不同土壤類型幼林期油茶配方施肥量見表6。

表5 油茶幼樹各器官營養(yǎng)元素含量Tab.5 NutritionalelementcontentoforgansofyoungCa-melliaoleiferatrees(%)組分NPK根0.2510.0320.450枝0.5970.0390.251葉0.9030.0400.420合計1.7510.1111.121

表6 不同土壤類型幼林期油茶養(yǎng)分需求表Tab.6 NutrientrequirmentofyoungCamelliaoleiferatreesindifferentsoiltypes土壤類型養(yǎng)分元素目標增產(chǎn)量(t/hm2)元素營養(yǎng)含量(g/kg)凈養(yǎng)分含量(kg/hm2)養(yǎng)分利用率%需施元素量(kg/hm2)紫色碎屑巖紫色土、紫砂土(酸性)N0.217.513.502457.780P0.21.110.222151.480K0.211.212.242405.605板頁巖紅壤N0.217.513.502487.295P0.21.110.222141.590K0.211.212.242454.982碳酸鹽巖紅壤N0.217.513.502477.450P0.21.110.222141.580K0.211.212.242415.468泥灰?guī)r紅壤、灰紅壤N0.217.513.502467.613P0.21.110.222151.480K0.211.212.242405.605砂頁巖紅壤、沙紅壤N0.217.513.502487.296P0.21.110.222141.580K0.211.212.242435.214花崗巖麻砂土N0.217.513.502457.780P0.21.110.222151.480K0.211.212.242405.605

根據(jù)表6中不同土壤類型幼林期油茶養(yǎng)分需求量，得出不同土壤類型幼林期油茶施肥的配比如下。

紫色碎屑巖紫色土、紫砂土(酸性)：N∶P∶K=5∶1∶4；

板頁巖紅壤： N∶P∶K=4.5∶1∶3.5；

碳酸鹽巖紅壤： N∶P∶K=5∶1∶3.8；

泥灰?guī)r紅壤灰紅壤： N∶P∶K=5.5∶1∶4；

砂頁巖紅壤沙紅壤： N∶P∶K=4.8∶1∶4.5；

花崗巖麻砂土： N∶P∶K=5.5∶1∶4。

各土壤施肥量的計算，結合肥料生產(chǎn)標準，采用有機無機互混肥。配置的專用肥中有機質(zhì)達到20%，總N、P、K≥15%，按以上氮、磷、鉀配比，計算出各類土壤類型幼林期油茶的年施肥量如下。

紫色碎屑巖紫色土、紫砂土(酸性)：年施肥量應為0.8kg/株，分2次施用；

板頁巖紅壤：年施肥量應為0.6kg/株，分2次施用； 碳酸鹽巖紅壤：年施肥量應為0.5kg/株，分2次施用； 泥灰?guī)r紅壤灰紅壤：年施肥量應為0.9kg/株，分2次施用； 砂頁巖紅壤沙紅壤：年施肥量應為1kg/株，分2次施用； 花崗巖麻砂土：年施肥量應為1.2kg/株，分2次施用。

3 結論與討論

(1)本研究得出的配比與施肥量等為理論值，油茶幼林期最佳施肥配比與施肥量，還需通過大量的田間試驗進行效驗。

(2)專用肥配比中采用有機質(zhì)達到20%，總N、P、K≥15%的配肥方案，是考慮到湖南省土壤的特征，特別是一般造林山地普遍缺有機質(zhì)，同時考慮油茶幼林期的生長特性，結合多年實踐經(jīng)驗，得出的配制方案。當前油茶施肥也有采用純有機肥為主要基肥，第2年后按油茶需肥特性追施定量N、P、K的施肥方法。各種方案的優(yōu)缺點還有待進一步驗明，施肥人工成本等核算也需進一步比較。

(3)根據(jù)各類土壤油茶林地檢測結果，土壤能供給的各類營養(yǎng)元素與油茶林所需營養(yǎng)元素相差很大，各類營養(yǎng)元素均需大量補充。

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(責任編輯：唐效蓉)

StudyonthefertilizerformulationofyoungCamelliaoleiferaplantationsondifferentsoiltypesinHunan

PI Bing, YUAN Wei, CHENG Ningnan

(Hunan Forestry Academy, Changsha 410004, China)

According to the six soil types ofCamelliaoleiferacultivation areas in Hunan, using formula fertilization by soil testing, applying site nutrient effects model, and combining the basic biomass, average biomass and objective biomass ofCamelliaoleifera, the fertilizer formulation and annual fertilizing amount of youngCamelliaoleiferaplantations on different soil types in Hunan were proposed in this paper.

young plantation ofCamelliaoleifera; formula fertilization by soil testing; fertilizer formulation; Hunan Province

2010 — 07 — 28

2010 — 09 — 21

S 794.406

A

1003 — 5710(2010)05 — 0025 — 04

10. 3969/j. issn. 1003 — 5710. 2010. 05. 007